高職云計算實訓(xùn)室的規(guī)劃與設(shè)計

徐文義

摘要：文章從高職云計算實訓(xùn)室的需求出發(fā)，從節(jié)約成本、提高利用率、提升教學(xué)效果、拓展實訓(xùn)內(nèi)容等多方面綜合考慮，探討了云計算實訓(xùn)室的規(guī)劃與設(shè)計，為其他高職院校建設(shè)云計算實訓(xùn)室提供了借鑒意義。

關(guān)鍵詞：高職院校;云計算;技術(shù);人才;實訓(xùn)室

中圖分類號：G712? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）34-0230-02

1 引言

云計算技術(shù)作為IT行業(yè)未來發(fā)展趨勢，同時作為國家重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)，正處在高速發(fā)展時期，人才需求已凸顯。當(dāng)前，緊跟以云計算、大數(shù)據(jù)等為代表的云計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大部分的高職院校已開設(shè)了云計算方向或云計算專業(yè)，希望通過三年的培養(yǎng)能為社會輸送更多的云計算專業(yè)人才，而設(shè)備先進、功能齊全的實訓(xùn)環(huán)境是高職院校人才培養(yǎng)的基石，是學(xué)生掌握各種專業(yè)技能的訓(xùn)練場所，是培養(yǎng)和社會接軌的專業(yè)人才的必備條件。高職院校為了能讓教學(xué)跟上技術(shù)的發(fā)展，務(wù)實地培養(yǎng)人才，急需建設(shè)云計算實訓(xùn)室來滿足教學(xué)及科研的需要。

2 高職云計算實訓(xùn)室的需求分析

當(dāng)前，大部分的高職院校已開設(shè)了云計算方向或云計算專業(yè)，該方向或?qū)I(yè)的學(xué)生除了掌握主流的虛擬化技術(shù)、云平臺的運維與實施技術(shù)、云計算基礎(chǔ)架構(gòu)、云安全防護等專業(yè)技能外，還需要掌握程序設(shè)計能力、數(shù)據(jù)庫安裝與維護能力、網(wǎng)頁制作能力、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配置與管理能力等多方面的專業(yè)技能。如筆者所在學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)就開設(shè)了云計算技術(shù)與應(yīng)用方向，確保該專業(yè)的學(xué)生通過三年的培養(yǎng)，掌握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全、云計算技術(shù)與應(yīng)用等多方面的專業(yè)技能。新建的云計算實訓(xùn)室應(yīng)是學(xué)生掌握主流的虛擬化技術(shù)、云平臺的運維與實施技術(shù)、云計算基礎(chǔ)架構(gòu)、云安全防護等專業(yè)技能的訓(xùn)練場所。

緊跟以云計算、大數(shù)據(jù)等為代表的云計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及云計算技術(shù)人才需求情況，綜合考慮學(xué)校的實際情況，新建的云計算實訓(xùn)室應(yīng)該滿足如下所列的需求條件：

（1）一個50個點左右的云桌面機房建設(shè);

（2）一個班50人左右同時進行云實訓(xùn)的實訓(xùn)環(huán)境建設(shè);

（3）一個能提供實訓(xùn)教學(xué)管理與資源管理的管理平臺建設(shè);

（4）便于其他專業(yè)課程使用云實訓(xùn)資源;

（5）能與后期新建的相關(guān)實訓(xùn)室共享資源。

總之，該實訓(xùn)室不但要滿足云計算相關(guān)課程的實訓(xùn)教學(xué)需要，還要滿足計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁制作等課程的實訓(xùn)教學(xué)需要，同時還要能完成相關(guān)專業(yè)技能競賽和對外培訓(xùn)等內(nèi)容。

3 高職云計算實訓(xùn)室的規(guī)劃與設(shè)計

云計算實訓(xùn)室建議部署50個左右的工位，能滿足一個教學(xué)班級一人一機位實訓(xùn)教學(xué)需要，該實訓(xùn)室建設(shè)的內(nèi)容包括云桌面機房建設(shè)、云實訓(xùn)環(huán)境建設(shè)、實訓(xùn)管理平臺建設(shè)三大模塊，各模塊規(guī)劃與設(shè)計如下。

（1）云桌面機房建設(shè)

與傳統(tǒng)桌面工作方式比較，云桌面具有資源利用率高、降低整體成本、加快應(yīng)用部署及更新、易于管理等的優(yōu)勢，因此云計算實訓(xùn)室的建設(shè)采用云桌面方式。

要滿足一個班50人左右一人一機位和網(wǎng)絡(luò)專業(yè)相關(guān)專業(yè)課程的日常教學(xué)需要，建議購置2臺服務(wù)器和相應(yīng)的云桌面軟件授權(quán)，同時還應(yīng)配置相應(yīng)的瘦客戶機（含顯示器、鍵鼠）、實訓(xùn)桌椅、空調(diào)、投影儀、機柜等。

對于服務(wù)器，每臺服務(wù)器應(yīng)至少能提供30個虛擬機，建議配置雙十核CPU、不低于256GB內(nèi)存、固態(tài)硬盤、萬兆網(wǎng)口。對于云桌面軟件則可使用VMware、思杰、華為等品牌。

（2）云實訓(xùn)環(huán)境建設(shè)

云計算實訓(xùn)室是學(xué)生掌握虛擬化技術(shù)、云平臺的運維與實施技術(shù)、云計算基礎(chǔ)架構(gòu)、云安全防護等專業(yè)技能的訓(xùn)練場所，而搭建一個云環(huán)境進行云實訓(xùn)需要用到3到5臺電腦，每一臺電腦可以用一個虛擬機代替。因此，云實訓(xùn)環(huán)境建設(shè)方面，使用5臺服務(wù)器可以提供200個左右的虛擬機來滿足一個班級云實訓(xùn)的教學(xué)需要。

對于服務(wù)器，每臺服務(wù)器應(yīng)能提供40個左右的虛擬機，建議配置雙十核或以上CPU、不低于256GB內(nèi)存、固態(tài)硬盤、萬兆網(wǎng)口。

（3）實訓(xùn)管理平臺建設(shè)

云計算實訓(xùn)室在完成云桌面機房建設(shè)和云實訓(xùn)環(huán)境建設(shè)后，基本能完成云實訓(xùn)教學(xué)需要，但按照這種方式建設(shè)的云實訓(xùn)室，存在實訓(xùn)環(huán)境維護工作量大、實訓(xùn)環(huán)境限制多、實訓(xùn)資源使用效率低、實訓(xùn)環(huán)境獲取難、學(xué)習(xí)盲目、學(xué)練脫節(jié)、學(xué)習(xí)枯燥、問題解決不及時、學(xué)習(xí)過程無法監(jiān)督、學(xué)習(xí)效果難以評估等問題，此時就有必要為該實訓(xùn)室配置一套實訓(xùn)管理平臺來解決以上問題。

實訓(xùn)管理平臺需要采用云計算模式集中部署，包含云實訓(xùn)資源管理模塊和云實訓(xùn)教學(xué)管理模塊。通過云實訓(xùn)資源管理模塊實現(xiàn)底層計算、存儲與網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)調(diào)度，提供穩(wěn)定虛擬機實驗環(huán)境;通過實訓(xùn)教學(xué)管理模塊，實現(xiàn)對課程資源、實驗環(huán)境、教學(xué)過程進行統(tǒng)一管理。

①云實訓(xùn)資源管理模塊

云實訓(xùn)資源管理模塊能很好地滿足云實訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等其他課程實訓(xùn)、與后期新建的相關(guān)實訓(xùn)室共享資源的需求，解決實訓(xùn)環(huán)境維護工作量大、實訓(xùn)環(huán)境限制多、實訓(xùn)資源使用效率低、實訓(xùn)環(huán)境獲取難等問題，該模塊需要提供虛擬資源管理、物理資源管理、存儲資源管理、網(wǎng)絡(luò)資源管理、服務(wù)實例管理等功能，包含虛擬資源管理部分、物理資源管理部分、自動化服務(wù)部分、資源監(jiān)控部分、服務(wù)實例管理部分等，方便教師進行實訓(xùn)環(huán)境的部署與管理。

②云實訓(xùn)教學(xué)管理模塊

借助云實訓(xùn)教學(xué)管理模塊，可以助力教學(xué)質(zhì)量提升、方便教師進行課堂教學(xué)管理和組織教學(xué)、提高教師教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效率與興趣，解決學(xué)習(xí)盲目、學(xué)練脫節(jié)、學(xué)習(xí)枯燥、問題解決不及時、學(xué)習(xí)過程無法監(jiān)督、學(xué)習(xí)效果難以評估等問題，該模塊需要提供實訓(xùn)管理（虛擬機管理、課程設(shè)計、課程管理、進度查看等功能）、考試管理（題庫管理、試題管理、成績管理等功能）與系統(tǒng)管理（院系、專業(yè)、班級管理，人員管理，權(quán)限管理等功能）等功能。

按照以上方式建成的云計算實訓(xùn)室，具有其一定的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）拓展了實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容

按照以上方式建設(shè)的云計算實訓(xùn)室，不但能完成云計算的實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，教師通過制作與上傳不同要求的虛擬機模板，就可以給學(xué)生分配用于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁制作、程序設(shè)計等課程實訓(xùn)教學(xué)用的虛擬機，用于完成除云計算實訓(xùn)之外的其他相關(guān)課程的教學(xué)工作，拓展了該實訓(xùn)室的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。

（2）提高了實訓(xùn)資源的利用率

按照以上方式建設(shè)的云計算實訓(xùn)室，可以提高實訓(xùn)資源的利用率，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

①當(dāng)該實訓(xùn)室正在使用且實訓(xùn)資源未被全部占用的情況下，其他實訓(xùn)室也可以調(diào)用該實訓(xùn)室的虛擬機用于專業(yè)課程的實訓(xùn)教學(xué);

②實訓(xùn)室未上課期間，可將實訓(xùn)資源開放給專業(yè)學(xué)生，學(xué)生通過校園網(wǎng)登入實訓(xùn)平臺進行實訓(xùn)。

（3）助力教學(xué)質(zhì)量提升

教師通過使用實訓(xùn)管理平臺豐富、便捷的資源管理和教學(xué)管理功能，有效互補傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的缺陷、支持多元化的教學(xué)模式、充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用、及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而助力教學(xué)質(zhì)量的提升。

（4）有效降低后期相關(guān)實訓(xùn)室的建設(shè)成本

當(dāng)學(xué)校相關(guān)專業(yè)需要新建大數(shù)據(jù)、軟件、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的實訓(xùn)室時，可以購置相應(yīng)數(shù)量的服務(wù)器擴充到云計算實訓(xùn)室中，在新建的實訓(xùn)室中調(diào)用相應(yīng)的實訓(xùn)資源就可以完成新實訓(xùn)室相關(guān)實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，這樣不但有效降低新建實訓(xùn)室的建設(shè)成本，還提高了實訓(xùn)資源的利用率。

（5）為專業(yè)技能競賽提供訓(xùn)練環(huán)境

目前，全國職業(yè)院校技能大賽中與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的賽項有三個：計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、云計算技術(shù)與應(yīng)用、信息安全管理與評估，參賽學(xué)生在賽前集訓(xùn)時都需要提供一定數(shù)量的電腦或服務(wù)器用于賽前訓(xùn)練，如計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用賽項的云環(huán)境搭建、云計算機技術(shù)與應(yīng)用賽項的云環(huán)境搭建、信息安全管理與評估賽項的網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境搭建，此時就可以從云計算實訓(xùn)室的實訓(xùn)資源中給參賽學(xué)生分配足夠數(shù)量的虛擬機用于學(xué)生賽前集訓(xùn)。

4 結(jié)束語

設(shè)備先進、功能齊全的實訓(xùn)環(huán)境是高職院校人才培養(yǎng)的基石，是學(xué)生掌握各種專業(yè)技能的訓(xùn)練場所，是培養(yǎng)和社會接軌的專業(yè)人才的必備條件。雖然各高職院校已把實訓(xùn)室建設(shè)納為重點規(guī)劃項目，但經(jīng)費的投入還是比較有限，當(dāng)我們在建立實訓(xùn)室時，一定要從節(jié)約成本、提高利用率、提升教學(xué)效果、拓展實訓(xùn)內(nèi)容等多方面綜合考慮，使建成的實訓(xùn)室在有限的資金投入下達到實訓(xùn)內(nèi)容更多、利用率更高、教學(xué)效果更好的目的，從而進一步提升學(xué)生的職業(yè)能力、就業(yè)競爭力、職業(yè)素養(yǎng)，使培養(yǎng)的專業(yè)技術(shù)人才真正與社會接軌。

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【通聯(lián)編輯：王力】